51、AVR、PIC、MSP430等单片机的复位电路详解

51单片机复位电路

复位是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

80C51复位结构如上图所示，此处的复位引脚只是单纯地称为RST而不是RST/VPD，因为CHMOS型单片机的备用电源也是由VCC引脚提供的。

无论是HMOS型还是CHMOS型的单片机，在振荡器正在运行的情况下，复位是靠在RST/VPD引脚加持续2个机器周期（即24个振荡周期）的高电平来实现的。在RST引脚出现高电平后的第二个周期执行内部复位，以后每个周期重复一次，直至RST端变低电平。

单片机的复位有上电复位和按钮手动复位两种。如下图2所示为上电复位电路，图（b）所示为上电按键复位电路。

上电复位是利用电容充电来实现的，即上电瞬间RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。图2 (a)中的R是施密特触发器输入端的一

个10K?下拉电阻，时间常数为10×10-6×10×103=100ms。只要VCC的上升时间不超过1ms，振荡器建立时间不超过10ms，这个时间常数足以保证完成复位操作。上电复位所需的最短时间是振荡周期建立时间加上2个机器周期时间，在这个时间内RST的电平应维持高于施密特触发器的下阈值。

上电按键复位2（b）所示。当按下复位按键时，RST端产生高电平，使单片机复位。

在复位有效期间（即高电平），80C51单片机的ALE引脚和PSEN引脚均为高电平，且内部RAM不受复位的影响。

AVR单片机复位电路

Mega16已经内置了上电复位设计。并且在熔丝位里，可以控制复位时的额外时间，故

重要说明：实际应用时，如果你不需要复位按钮，复位脚可以不接任何的零件，AVR芯片也能稳定工作。即这部分不需要任何的外围零件。

PIC单片机复位电路

当PIC16F87X系列单片机使用低频振荡方式时，单片机的外接引脚MCLR连接如图所示中（a）和（b）所示。

其中，MCLR引脚的漏电流最大值为5μA，电阻R取值应小于40kΩ，以保证其压降不大于0.2V；R1用作限流电阻，取值1.0Ω，用于保护MCLR引脚内部电路。

PIC单片机复位电路

二极管D使电容C能够在电源掉电时快速放电。电容C的充电过程对于我们有用，而放电过程不仅无用，而且在一次掉电之后，C还有积累电荷时，如果再次上电，就会造成RC延时电路失去延时作用，从而不能可靠复位。

MSP430单片机复位电路

只要电源接通，那么这个电容就会“逐渐充满电”，这个过程必须要有，正是这个过程保证了CPU正确地“RESET”。

当电容充满电之后我们把电源开关断开了，这个电容中的电“何去何从”呢?VCC和GND之间接了N多的器件，所有的器件都对它说：“把你那点电给我吧，我还能坚持一下。”电容说：“给你们没问题，可是我他娘脑袋上有个电阻挡我的财路，你们先别急，我慢慢把电放给你们。”

当电容刚刚要把电通过那个上拉电阻放出来，电源开关突然又接通了。CPU开始冲电容吼：“孙子!你Y的那个充电过程怎么没啦?我还要复位呢!”电容不干了：“废话，我上次充的电还没放呢这他妈电源又通啦!”CPU急了：“那我怎么办?我得复位啊!”电容眼珠一翻：“管你Y怎么办，死去吧你!”

如果有了这个二极管就可以快速将电容上的电压释放，保证复位信号正确无误。这个才是该二极管起到的真正作用。

MSP430单片机IO端口控制特点

与8031单片机相比，MSP430的I/O端口的功能要强大的多，其控制的方法也更为复杂。MSP430的I/O端口可以实现双向的输入、输出;完成一些特殊功能如：驱动LCD、A/D转换、捕获比较等;实现I/O各种中断。MSP430采用了传统的8位端口方式保证其兼容性，即每个I/O端口控制8个I/O引脚。为了实现对I/O端口每一个引脚的复杂控制，MSP430中的每个I/O口都对应一组8位的控制寄存器(如图1)。寄存器中的每一位对应一个I/O引脚，实现对该引脚的独立控制。寄存器的功能和数目是由该I/O口所能完成的功能以及类型确定的。

图1为MSP430的一个I/O端口的控制结构示意图。对于最基本的只能完成输入、输出功能的I/O端口其控制寄存器只有3个。其中，输入寄存器保存输入状态;输出寄存器保存输出的状态，方向寄存器控制对应引脚的输入、输出状态。本文中用来实现I2C总线接口的P6.6、P6.7都属于这类的端口。此外，有些I/O端口不但可以用作基本的输入输出，而且可以用作其他用途，比如可以作为LCD的驱动控制引脚。这类端口的控制功能寄存器实现引脚功能状态的切换。再者，有一类端口不但可以完成上述两种端口的功能，而且可以实现中断功能。该类端口拥有图1中所有的寄存器，中断触发的方式以及中断的屏蔽性都可以通过相应的寄存器控制。本文中使用的P2.0就属于该类端口，利用它来接收LM92发出的中断。

通过上述的控制结构，MSP430的I/O端口可以实现很丰富的功能。不仅如此，其中一些I/O口还可以与MSP430中的特殊模块相结合完成更为复杂的工作。如与捕获比较模块相结合可以实现串行通信，与A/D模块结合实现A/D转换等。此外，MSP430 I/O端口的电器特性也十分突出，几乎所有的I/O口都有20mA的驱动能力，对于一般的LED、蜂鸣器可以直接驱动无需辅助电路。许多端口内部都集成了上拉电阻，可以方便与外围器件的接口。

2 MSP430与I2C总线器件接口

通过上述的介绍了解了MSP430中I/O口的一些控制特点。以下介绍如何利用这些特点实现I2C总线的接口。如图2所示，使用41系列单片机的P6.6产生I2C总线的时序同步信号;使用P6.7完成I2C总线的串行数据输入输出;利用P2.0接收LM92产生的中断信号。基于I2C总线规范，通过对LM92的A0、A1和AT240的A0、A1、A2设定不同的器件地址，两个器件可以共用SCL、SDA。

2.1 I/O端口引脚控制

与8031不同，MSP430没有位空间，也没有专门执行位操作的控制电路。那么对于一个指定的I/O端它是如何进行控制的呢?MSP430中有关位操作的指令都是通过逻辑运算实现的。[3]例如：

BISB #01000010B,P1OUT ; 将P1.6和P1.1置位XORB #01000010B,P1OUT ; 逻辑或运算

该例中的置位指令BISB是用原操作数(01000010)与目的操作数(P1OUT)做逻辑或运算得到的。因此该命令与第二行的指令是等效的。虽然，这样的控制方法比起8031略显复杂，但它的控制能力有所增强。从例子中不难看出，这种方式可以同时控制多个端口位。

2.2 简化I2C接口的方法

众所周知，实现I2C总线协议主要是控制SDA、SCL使其产生协议所规定的各种时序。要控制P6.7、P6.6产生I2C总线要求的各种时序，就要频繁使用到输入、输出以及方向寄存器。而要减少代码的量，简化接口控制，最直接的方法就是减少有关寄存器操作次数。要实现这一想法需要软硬件结合，充分利用I/O口的特点以及I2C总线协议的特点。

仔细观察图3的基本数据操作时序[1]可以发现：第一，I2C总线在无数据传输时均处于高电平状态;第二，SDA引脚是数据的输入输出端，它的状态变化最为复杂，控制它需要频繁的使用P6IN、P6OUT、P6DIR三个寄存器。

图2中的R1、R2是上拉电阻，其阻值由选用的I2C总线器件的电器特性确定。在本文中这两个电阻不但起上拉的作用，还有助于解决第一个问题。当P6.6、P6.7处于接收状态时，上拉电阻可以将该点的电平拉升为VCC，从而确保总线空闲时有稳定的高电平。

相关问答

要确定MSP430单片机程序是否烧写正常,可以进行以下步骤:首先,检查编写的代码是否符合语法规范,并且没有逻辑错误。其次,使用编程器将程序烧写到单片机中,...

软件简介:KeilMDKuVision4是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,使用接近于传统c语言的语法来开发,与汇编相比,C语言在功能上...

需要什么材质的,430/304/410/420/316/等,400系的10块内,,304的15块往上SHT1X系列传感器,采用IIC通信协议,通过内部信号转换模块,将温度、湿度等模...

[最佳回答]都是TA捕获模式的输出口,可用作PWM输出.TA0输出不能调整占空比.TA1、TA2输出占空比分别对应CCTL1/CCR0和CCTL2/CCR0.(置位/复位模式及复位/置位模式...

主要的区别在于芯片型号以及一些特殊功能和外设的差异。1.芯片型号:MSP430F5529和MSP430F149是不同型号的MSP430系列微控制器,芯片型号的不同会导致一些底层...

三者都属于笔记本处理器,性能的排序为:I5430MP8700T6600。三者主要区别在于:主频上:I5430M主频为2.26GHz;P8700主频为2.53GHz;T6600主频为2.....

当然可以啦,MSP430系列的配置很灵活。举个例子:将P1.0置为输出方向并拉高P1DIR|=BIT0;P1OUT|=BIT0;这两句代码实现P1.0输出高电平而不影响其他的引脚.....

学习单片机不需要考证书,只要会C语言、汇编等基本知识,最好还知道单片机是怎么工作的就可以了。学习单片机1、首先要学习C语言基础,就相当于80%会单片机了,因...

赛扬M处理器430Yonah核心,1.73GHz,1M二级缓存,533M前端总线也就是说,单核尊敬的用户您好:电脑配置不错,属于中高端的了,显卡性能也比较强。主流游戏应该都...

一代酷睿I5笔记本处理器,性能优良,可以满足办公、游戏等需求,但新选购电脑时建议选择三代四代酷睿处理器,性价比更高些。intel酷睿i5430m处理器...